Transcript Přednáška 8

Navrhování fotovoltaických elektráren
A5M13FVS-8
Hlavní součásti FV systémů připojených k rozvodné síti
-
Pozemek
-
FV Panely
-
Nosná konstrukce
-
Střídače (invertory)
-
Přepěťové ochrany
-
Síťové ochrany a ochrany proti blesku
-
Elektro-instalační materiál
(kabeláž, konektory, AC jističe, DC jističe/pojistky, měřicí zařízení)
-
ransformátor/y
-
Nástroje monitoringu – kontroly výkonu a efektivity elektrárny, sledování
poruch
-
Nástroje ochrany majetku
Využití PVGISu
(Photovoltaic Geographical
Information System):
Mapový popis energetických
zdrojů a hodnocení výroby
elektrické energie ve
fotovoltaických systémech v
Evropě, Africe, a jižní a
západní Asii.
•http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/pvest.php
Podklady pro vlastní projektování:
- zaměření pozemku + výškopis + stínění
- typ panelu (rozměry, el. parametry)
- typ použitého střídače
- typ kontrukcí
OCHRANA
DC STRANA
je třeba je znát
předem.
VNĚJŠÍ OCHRANA PŘED
ÚDEREM BLESKU
INVERTOR
OCHRANA
AC STRANA
=
FV
panel
~
KONSTRUKCE
MONITORING,
SBĚR DAT
Frequency
& Voltage
control
Měření
NN (Wh)
DISTRIBUČNÍ SÍŤ
(ČEZ, E.ON, PRE)
Měření
VN (Wh)
VN TRANSFORMÁTOR
0,4 / 22 kV
OCHRANA
DISTR. SÍTĚ
Rozdělení fotovoltaických systémů
• Instalovaný výkon
• systémy do cca 100kWp (až 200kWp) – malé střídače 1,5 - 8kW
• velké systémy nad 100kWp – centrální střídače 40-1000kW
• Nosná konstrukce
• pevné systémy
• natáčecí systémy – sledovače slunce – trackery
• Umístění
• Volná plocha
• Střechy budov – pevné systémy
• Integrace do budov – speciální panely (sklo-sklo apod)
Fotovoltaické moduly
• Krystalický křemík
– Monokrystalické (128 Wp/m2)
– Polykrystalické (125 Wp/m2)
• Tenkovrstvé technologie
– Amorfní Si (64 Wp/m2)
– CdTe (100 Wp/m2)
Konstrukce = základy+kostra+upínací prvky
- fixní /sezónně stavitelné
- otočné
- jednoosé ( až o 15 % vyšší)
- dvouosé ( až o 30 % vyšší)
Otočné: Vyšší účinnost, ale...
TEORIE !
Fixní nosné konstrukce
•
•
•
•
Pozinkovaná ocel, hliník x dřevěné prvky
Betonové patky x zavrtávací tyče
Rozmístění konstrukcí – zastínění panelů
Počet panelů (pracnost montáže, zatížení větrem,sněhem, eliminace
délek kabelů, modularita)
• Výška konstrukce (ochrana krajinného rázu)
Návrh rozmístění konstrukcí
• Rozestup mezi konstrukcemi
• Zastínění – stromy, budovy, komíny, ploty, sloupy, dráty
vedení apod.
• Vliv orientace k jihu a sklonu panelů
Mechanické konstrukce na objektech
•
•
•
•
•
Kotvení do střechy
Průchody střechou
Statika nosných konstrukcí
Zatížení větrem, sněhem
Systém Donauer, Schüco, Schletter,
Krinner a další
Střídače (měniče, invertory)
• Modulové – 50 – 180 W
– velmi omezené použití – členitý systém s panely umístěnými pod
různými úhly, demonstrační a laboratorní systémy
• Řetězcové - 1-12 kW – nejširší využití v systémech do 200kWp
• Centrální – 20 – 1000kW – velké FV elektrárny, větší nároky na DC
kabeláž x jednodušší ochrana proti přepětí
Základní parametry střídačů
•
•
•
•
•
Nominální výkon AC i DC strany
Maximální vstupní napětí
Rozsah napětí MPP trackeru
Účinnost střídače
Vnitřní konfigurace (transformátor, počet nezávislých MPP
trackerů, počet výkonových stupňů, možnosti komunikace
apod.)
• Maximální vstupní proud
• Krytí IP
Vnitřní zapojení střídačů
• bez transformátoru
• s vf transformátorem
• s 50Hz transformátorem
Dimenzování střídačů
• Vstupní výkon PDC v rozmezí
1-1,15xPACmax/η
• Vstupní proud
IDC INV max > ISC (IMPP)
• Vstupní napětí !!!
UDC INV max > UOC (-15°C)
Umístění střídačů
• Venkovní
– přímo na konstrukci (chráněné před
sluncem, přímým deštěm apod.)
– technologický kontejner
• Vnitřní
– ve vhodné místnosti (teplota,
ventilace)
Projektová dokumentace
• Studie
• Projekt pro stavební povolení (PSP)
– Obsah dle stavebního zákona č.183/2006 a zejména vyhlášky
499/2006 – příloha 1
• Realizační dokumentace (PP)
– Detailně rozpracovaná dokumentace – obsah dle vyhlášky
499/2006 – příloha 2
• Dokumentace skutečného provedení (DPSP)
– Úprava PP podle skutečného provedení – obsah dle vyhlášky
499/2006 – příloha 3
Situace
Projekt 200kWp
Svorková skříň
Hlavní rozvaděč
Kabeláž
DC kabely
– Dimenze minimálně 1.25xPSTC
– Ztráty (doporučení) do 1.5% P
– Jmenovité napětí 1.15xUoc(STC) 600-1000V
– Maximální provozní teplota min.80°C
– UV stabilita
– Odolnost proti vodě
– Dvojitá izolace
– Vypínaní pojistek, rozpojování konektorů - vždy důsledně ve stavu bez
zatížení (postačí vypnout AC stranu střídače) – nebezpečí zapálení
stejnosměrného oblouku – poranění, požár
– Jištění – pojistky v jednotlivých větvích, zpětné diody, DC jističe pro
sloučené větve, případné použití DC vypínačů atd…
AC kabely
– Běžné elektroinstalační kabely např. CYKY, CYA, NYY
– Běžná dimenzace a jištění
Postup při stavbě trackeru:
-
-
Fyzické rozvržení, výpočet vzájemného stínění v
případě použití většího počtu trackerů
Připravení základů:
Sestavení nosného sloupu s motorem pro pohyb
Východ-Západ
Sestavení rámu nesoucího moduly
Osazení rámu moduly
Osazení čidel (vítr, slunce, teplota)
Vyzvednutí rámu na nosný sloup
Zapojení motoru pro pohyb ve směru Sever-Jih
Upevnění řidicí jednotky & kabeláže
Test funkčnosti sledování Slunce
Zapojení střídačů a instalačních krabic s
elektrickými ochranami
Provoz...
Požadavky na síťové ochrany
•
Síťová ochrana
– Napětí v rozsahu 196 – 253 V
– Nadfrekvence, podfrekvence 49,8 – 50,2 Hz
– Přítomnost všech fází
– Pro systémy od 10kWp funkce nezávislá na integrovaných
ochranách ve střídačích
•
Ochrana před bleskem
Instalace FV systémů
• Typový projekt
• Mechanické konstrukce
• Elektroinstalace (umístění komponent, kabelová vedení,pospojování,
el.přípojka, síťová ochrana)
• Vnější a vnitřní ochrana proti blesku a přepětí
Postup instalace
•
•
•
•
•
•
•
•
Distributor – e.on, ČEZ, PRE
Stavební úřad, dotčené orgány
Zahájení stavebního řízení
Instalace
Připojení k DS
Licence
Uzavření smlouvy o výkupu
Registrace u OTE
Žádost o připojení
– žádost
– Jednopólové schéma – dimenze, jmenovité hodnoty
– Souhlas obce
– Souhlas vlastníka
􀂃 Stanovisko (do 30ti dnů od podání)
– Platnost 180 dní, možno prodloužit
– Určuje místo, způsob a techn. podmínky připojení,
požadavky na kompenzaci, podíl na nákladech spojených s
připojením zdroje
􀂃 Studie připojitelnosti
– Zvýšené nebezpečí ovlivnění distribuční soustavy
– Oprávněná osoba
– Do 90ti dnů
– Možno prodloužit
Obsah
– Posouzení zpětných vlivů na provozovaný systém HDO
– Posouzení zpětných vlivů el. zdroje na stávající systém ochran
– Výpočet a nastavení všech ochran
– Posouzení vlivů el. zdroje na distribuční soustavu
– Technické parametry zdroje a jeho komponent
􀂃 Po předložení vydané Závazné stanovisko
􀂃 Projektová dokumentce
– Způsob napojeni na síť, včetně průřezů, hodnot jištění a
provedení obchodního měření
– Situační výkres a schéma od zdroje po předávací místo
– Popis všech použitých ochran
– Popis el. zdroje s hodnotami
– Způsob zajištění vlastní spotřeby
– Jak jsou realizovány připomínky distributora
– Může být požadováno doplnění PD (nad 200kW, větrné el.,
zdroje se zvláštními požadavky)
􀂃 Smlouva o připojení zařízení výrobce
k distribuční soustavě
– Podmínky připojení
– Termín připojení
– Rezervace rezervovaného výkonu
– Doba rezervace max. 24 měsíců
– Prodloužení - jen platné stavební povolení
Na základě projektu a další dokumentace se
podává žádost o stavební povolení.
Po obdržení povolení je možno objednat
součásti a začít stavět
􀂃 Oživovací provoz
– Na základě žádosti
– Za účelem nezbytných zkoušek, oživení, měření EMC)
– Splnění podmínek stanoviska
– Splnění podmínek ze smlouvy o připojení
– Schválení PD, odpovídající sk. stavu
– Předložení revizních zpráv
– Místně provozní předpis
Kolaudace elektrárny
Po připojení elektrárny k distribuční soustavě
je třeba podat žádost o licenci
􀂃 Energetický regulační úřad, www.eru.cz
􀂃 Odborná způsobilost, odpovědný zástupce
– Zodpovídá za výkon licencované činnosti
– ÚSO a 6 let praxe v oboru
– VŠ a 3 roky praxe
– U výroby z OZE do 20kW se odborná způsobilost
neprokazuje
􀂃 Předpoklady pro udělení licence
– Majetkoprávní (souhlas všech vlastníků, majetkový
vztah k zařízení)
– Technické (kolaudační rozhodnutí, revize, protokol o
předání díla do zkušebního provozu)
– Finanční (nad 200 kW)
V současné době je vydávání souhlasu k připojení k
distribuční soustavě pozastaveno